Gelecek Trendler - e

221_CP_03
2/26/13
7:54 PM
Page 1
&
Gelecek Trendler
Yenilikçilik ve gelecek araşt›rmalar› dergisi
l
Mart 2013
www.siemens.com.tr
İyi haberler yakın
Gazla çalışan enerji
tesislerinin elinden her iş
geliyor. Doğalgazın önünde
parlak bir gelecek var.
Geleceğin enerjisi
Elektrik
süperotobanları
Uzak mesafe enerji nakli
için şaşırtıcı derecede
verimli alternatifler
öne çıkıyor.
Tüm dünyada enerji sistemlerinin
sürdürülebilirliği için yatırımlar hızla artıyor.
Yeni yatırımlarda en çok yenilenebilir
kaynaklar öne çıkıyor.
222_CP_03
2/26/13
7:47 PM
Page 2
2
GELECEK&TRENDLER
Geleceğin
enerjisi
Editör - İçindekiler
enerji piyasası giderek hareketleniyor. Önümüzdeki 10 yıl içerisinde
G lobal
çok sayıda dev proje hayata geçecek. Hedefte enerji sistemlerinin daha
verimli kullanımı, yani sürdürülebilirlik var.
Yatırımların odağındaysa yenilenebilir enerji kaynakları dikkat çekiyor. Gelişmiş
ülkeler başta olmak üzere tüm dünyada geleceğin enerji senaryoları yazılırken
yenilenebilir kaynaklara özel bir önem veriliyor.
Örneğin Almanya, Nisan 2000’de yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik özel
bir yasayı devreye soktu. Ülkenin 2012 yılında sadece güneş enerjisine verdiği
teşvikler 100 milyar Euro düzeyine ulaştı.
Amerika da geçtiğimiz yıl yenilenebilir kaynaklardan elde edilen enerjiyi
desteklemek için bütçesinden önemli bir pay ayırdı. ABD Enerji Bakanlığı, enerji
verimliliği sağlayan önlemlere ve yenilenebilir enerjiye 3 milyar dolarlık
destekte bulundu.
Çin, 2011 Temmuz ayında başlattığı güneş enerjisi için sabit fiyat garantili
sistem ile güneş enerjisi üretimini artırmayı hedefliyor. Ayrıca rüzgar enerjisi ve
akıllı şebekeler tarafında da büyük projeler başlattı.
Güneş, rüzgar, hidroelektrik gibi yenilenebilir kaynaklar bugün ülkelerin enerji
ihtiyacını karşılamakta çok verimli degil. Bunun en önemli nedeni bu
kaynakların az ve maliyetli olması. Ancak, yeni teknolojiler ve devletler
nezdinde alınan kararlar ve başlatılan dev projeler sayesinde gelecekte tablo
bambaşka olabilir.
M. Rauf Ateş
Gelecek&Trendler’in yeni sayısında geleceğin enerjisine giden yolun haritasını
bulacaksınız.
Saygılarımızla...
İÇİNDEKİLER
İyi haberler yakın ..............................................3
Küresel pazar büyüyor ..............................6
Elektrik süperotobanları ..........................8
Yay›nc›
Do+an Burda Dergi Yay›nc›l›k ve
Pazarlama A.(
*cra Kurulu Ba)kanı Mehmet Y. Y›lmaz
Yay›n Direktörü (Sorumlu) M. Rauf AteE
Yayın Yönetmeni Sedef Seçkin Büyük
Yaz›i)leri Müdürü Ebru F›rat
Haber Müdürü Hande Demirel
Yaz›i)leri Müdür Yardımcısı Deyma Öncel BayAksel
Görsel Yönetmen A. BertuB Pat›r
Yayın Kurulu (Alfabetik sArayla) M. Rauf AteE,
Hande Demirel, Hüseyin Gelis, Sedef Seçkin
Marka Müdürü Gökçe Aykaç
Ankara Temsilcisi Erdal CpekeEen
Tel: 0 312 207 00 95
Yönetim
Genel Yayn Koordinatörü YeEim Denizel
Projeler Direktörü (Tüzel Kii Temsilcisi) Ferit ÖzkaEAkçA
Sat Direktörü Orhan TaEkAn
Finans Direktörü Didem Kurucu
Üretim Direktörü Servet KavasoBlu
Yönetim Yeri
Trump Towers, Kule 2, Kat: 21-24, 34387, DiEli-CSTANBUL
Tel: 0 212 410 32 28 Faks: 0 212 410 32 27
[email protected]
Reklam Grup Ba)kan› Vicky Habif
Grup Ba)kan Yard›mc›s› Nil Ertan Aydemir
Teknik Müdür Nusret K›r›ml›oBlu
Tel: 0 212 336 53 60 (3 hat) Faks: 0 212 336 53 90
Rezervasyon
Tel: 0 212 336 53 00-57-59 Faks: 0 212 336 53 92-93
Ankara Reklam Tel: 0 312 207 00 72-73
DB Okur Hizmetleri hatt› Tel: 0212 478 03 00
[email protected]
DB Abone Hizmetleri hatt›
Tel: 0212 478 03 00 Faks: 0212 410 35 12-13
[email protected]
223_224_225_226_CP_03
2/26/13
7:51 PM
ENERJİ YAPBOZU
Page 3
Gazla çalışan enerji tesisleri
İyi haberler yakın
Gazla çalışan enerji tesislerinin elinden her iş geliyor. Tamamen durdurulmuş
haldeyken bile sadece birkaç dakika içinde maksimum çıktı seviyesine
ulaşabiliyor ve son derece esnekçe çalıştırılabiliyorlar. Yenilenebilir enerji
kaynakları çağında enerji şebekelerini kesintisiz çalışabilir durumda tutmak
için gerekli her şeye sahipler. Gazla çalışan tesisler, kömürle çalışan enerji
istasyonlarına kıyasla çok daha az miktarda karbondioksit salınımına da
neden oluyor. Doğalgazın önünde parlak bir geleceğin yattığı açık!
Uzmanlar doğalgazın enerji
karışımı içindeki öneminin giderek
artıracağına inanıyor. Bu
gelişmeden ise doğalgaz çıkarımı
imalatçıları ile ulaştırma
teknolojileri kârlı çıkacak.
luslararası Enerji Ajansı (IEA), Japon-
U ya’daki Fukushima Daiichi nükleer tesi-
sinde yaşanan feci kazadan üç ay sonra doğalgazın altın çağının başlamak üzere olduğunu öngörüyordu. IEA’ya göre 2035 yılında
doğalgazın küresel enerji arzından aldığı pay
yüzde 25’i bulacak. Hali hazırda bu rakam
yüzde 20. Gerçekten de uzmanlar 2030 yılına
kadar bir yandan nükleer enerjinin payının
azalacağını ama diğer yandan da doğalgazın
kömürü sollayabileceğini tahmin ediyor.
Bu gibi bir senaryo global iklim değişikliği bakımından çok iyi olabilir. Çünkü gazla çalışan enerji tesisleri, şu anda dünya genelinde
elektrik üretiminde en yaygın kullanılan hammadde olan kömürü yakan tesislere kıyasla
atmosfere çok daha az miktarda karbondioksit salıyor. Günümüzde teknoloji şaheseri
kombine döngülü enerji tesisleri ürettikleri
her kilovat-saat enerji için sadece 330 gram
civarında CO2 salımı yapıyorlar. Oysa kömürle çalışan en ideal tasarlanmış bir enerji tesisi
bile bugün bu rakamın iki katından fazla CO2
salımı yapıyor. Siemens bu arada yeni bir gaz
bombasından da faydalanmayı düşünüyor.
Peki böylesi bir senaryonun gerçekleşme
ihtimali ne kadar? Siemens’in Enerji Sektörü’nde baş piyasa analisti olan Volkmar Pflug,
“Bütün sinyaller gelecekte doğalgazın enerji
karışımında çok daha önemli bir rol oynayacağına işaret ediyor” diyor. Pflug’ın inancının
temel kaynağı Siemens’in 55 ülkedeki müşterileriyle yılda bir kere toplanarak birlikte geliştirdiği geleceğin enerji karışımı senaryolarına dayanıyor. Bu araştırmalar tek tek ülkelerdeki koşulları hesaba katıyor çünkü çeşitli
bölgelerdeki enerji tedarikçileri kombine döngülü tesisleri farklı amaçlarla kurmaya karar
veriyor.
Yenilenebilir enerji kaynaklarının payının
yüksek olduğu bölgelerde tedarikçiler en çok,
yeterince güneş ışığı veya rüzgar olmadığı zaman çıktı seviyesi çok çabuk yükseltilebilen,
gazla çalışan enerji tesislerinin muhteşem esnekliğinin cazibesine kapılıyor. Örneğin Siemens tarafından kurulmuş olan Irsching 4
enerji tesisi kendi ürettiği çıktısını sadece bir
dakika içerisinde 35 megavat (MW) artırabiliyor. Her ne kadar modern kömürle çalışan
tesisler de kendi çıktılarını çok çabuk değiştirebiliyor olsa da, bunu ancak zaten çalışıyor
durumdayken yapabiliyorlar. Bir kez durdurulduktan sonra tekrar ısınmaları için aradan
saatler geçmesi gerekiyor. Diğer yandan, Almanya, Irsching’deki gazlı tesis ise 6 veya 8 saatlik bir moladan sonra bile sadece 10 dakika
içerisinde 350 MW’lık enerji üretebilir duruma geliyor. Bu başarısının sırrı ise başlangıçta
yavaş çalışan buhar türbini ile gaz türbinini
tek başına çalışacak şekilde ayırabilme yeteGelecek&Trendler
3
223_224_225_226_CP_03
2/26/13
7:51 PM
Page 4
4
ENERJİ YAPBOZU
Gazla çalışan enerji tesisleri
Siemens, North Carolina, Charlotte’daki kendi türbin tesisini büyütüyor. Bugün gaz fiyatlarının oldukça düşük seviyelerde
seyrettiği ABD’de her geçen gün daha fazla sayıda gazlı enerji tesisi kuruluyor.
neğinde yatıyor. Tesis yeterince ısı üretilir üretilmez derhal kombine döngü moduna geçiriliyor.
ABD ve hızla büyüyen Hindistan ile Vietnam gibi Asya uluslarının şu anda en büyük
ortak endişe kaynağı enerji arzı güvenliği. Her
ne kadar kömür günümüzde genel olarak doğalgaza kıyasla daha ucuz bir seçenek olsa da
bu ülkeler tek bir enerji kaynağına bel bağlamış olmak istemiyor.
Burada Güney Kore bir diğer örnek. Ülkenin enerji rezervleri çok sınırlı ve dünyanın
ikinci büyük sıvılaştırılmış doğalgaz (LNG) ithalatçısı konumunda. Güney Koreliler ithal ettikleri doğalgazı milimi milimine verimli kullanmak istiyor. Bu maksatla 2013 yazında ülkenin ilk H-sınıfı kombine döngülü enerji tesisi hizmete girecek. Bu tesiste daha önce Irsching’de kurulan ve yüzde 60,75’lik dünya verimlilik rekoru kıran türbinle aynı türden olan
H-sınıfı bir türbin olacak. Siemens daha şimdiden Güney Koreli şirketlere bu tip gaz türbinlerinden 7 tane satmayı başardı.
Alışılmadık kaynaklar. ABD’de gazlı enerji tesislerine olan talebin patlamasının ardında temel olarak düşük doğalgaz fiyatları yatıyor. ABD’de doğalgaz giderek daha büyük
oranlarda alışılmadık diye bilinen kaynaklardan elde ediliyor. Bu alışılmadık kaynaklar aslında doğalgazda olduğu gibi içi boş büyük
odacıklarda değil ama tortul kayalar ile kömür damarlarının ince taneli katmanlarında
sıkışmış çürümüş organik malzemelerden oluşan metan çökeltileri. Yakın bir geçmişe kadar bu gibi kaynaklardan gaz çıkartmak çok
pahalı bir süreçti ve bu nedenle maliyetini
kurtarmıyordu. Ancak teknolojik ilerlemeler
sayesinde bu süreç kârlı hale getirildi. Burada
öncelikle, yönlü sondaj sayesinde artık toprağın altındaki sıklıkla sadece birkaç metre kalınlığındaki ince kaya katmanlarına ulaşmak
için 1 kilometre aşağıya kadar yatay olarak
kazı yapılabilmesi mümkün. Ayrıca hidrolik kırılma denilen bir süreç ile 1.000 bar basıncında su pompalayarak da gazı kaya gözeneklerinden dışarı çıkmaya zorlamak mümkün.
Bugüne kadar ABD’de 100 bine yakın şistli gaz sondajı yapıldı ve sonuç olarak kömürle çalışan enerji üretim tesislerine kıyasla gazla çalışan tesislere yatırım yapmak finansal anlamda fevkalade cazip bir hale geldi. Bu sondaj patlaması yakında dünyanın geri kalanına da yayılacak. Hemen hemen her ülkede çeşitli bölgelerde alışılmadık gaz rezervleri olduğundan IEA, 2035 yılına kadar 1 milyon
sondaj yapılacağını tahmin ediyor. Ancak bu
gibi bir sondaj halen tartışmalı durumda. Zira çevreciler, hidrolik kırılma sürecinde kullanılan kimyasalların yeraltı sularını kirletiyor
olabileceğinden endişeleniyor. Hidrolik kırılma uzmanları ise sonda millerinin beton ile
kaplı olduklarını ve bu nedenle yeraltı sularının aktığı dikey katmanlara hiçbir kirleticinin
ulaşma ihtimali olmadığını söyleyerek bu görüşe karşı çıkıyor.
Pflug, “Kombine döngülü enerji tesislerinin başarısı aynı zamanda yoğun olarak politik faktörlere de bağlı olacak” diyor. Örneğin
Almanya, güneş ve rüzgar tesislerinde yetersiz miktarda enerji üretildiğinde ortaya çıkan
arz eksikliklerini kapatmak için gazla çalışan
yeni tesisler kurmak istiyor.
Ülkenin enerji geçiş politikasının bir parçası olarak Almanya kendi enerji karışımı içinde yenilenebilirlerin payını 2035 yılına kadar
yaklaşık yüzde 50’ye ve 2050 yılına kadar tahminen yüzde 80’e çıkartmayı planlıyor. Bugün
gazlı enerji tesisleri bazı durumlarda yılda sadece bin 500 ile 2 bin saate kadar tam kapasitede çalışabiliyor.
Bir kıyaslama yapmak gerekirse, bu gibi
tesisler günümüzde genellikle ortalama kapasitede çalıştırılıyor ki bu da yılda ortalama 4
bin ile 5 bin saat arasında değişen tam kapasitede çalışma anlamına geliyor. Gazla çalışan
tesislere yapılan yatırımların bu duruma rağ-
223_224_225_226_CP_03
2/26/13
7:51 PM
Page 5
Türbin tasarımları ve malzemeleri her geçen gün daha da geliştiriliyor. Etkinlik ne kadar artarsa yakıt kullanımı ve
maliyetler de o kadar düşüyor.
men kendilerini geri ödeyebilmelerini sağlamak için bu gibi tesislerin faaliyet giderlerini
özel bir yöntemle onların hizmetlerini zorunlu hale getiren varlıklara devretmek gibi, yeni bir piyasa kavramının geliştirilmesi gerekiyor. Bir başka ifadeyle istikrarlı bir elektrik arzının sağlanması için dalgalanan yenilenebilir
kaynakların kullanımında ortaya çıkan bu zaruri ekstra maliyetlerin, dalgalanan kaynaklardan enerji üreten tedarikçilerin üzerinden
alınması gerekiyor.
Her halükarda geleceğin enerji sistemlerinde kullanılacak bu enerji tesisleri olağanüstü derecede esnek olmak zorunda. Enerji
tedarikçisi EON şu sıralar İngiltere’deki kendi
kombine döngülü enerji tesislerinin, Siemens’in teknoloji şaheseri kombine döngülü
tesislerinin daha şimdiden başarabildiği bir
teknik özellik olan, ilk çalıştırmadan sonra buhar üretme sürecine gerek duyulmaksızın çalışmaya başlamasını sağlamak için revize ediyor. Bu tür enerji tesislerinin Amerika’da inşalarıyla ilgili kararlarda da politika önemli bir
rol oynuyor. Örneğin ABD’deki yetkililer bugün üretilen her kWh elektrik için 450 gramlık CO2 salımı üst sınırı getirilmesini tartışıyor.
Kömürle çalışan tesisler ancak CO2 ayrıştırma ve depolama sistemlerine sahiplerse bu
gibi bir sınırlamaya uyumlu hale gelebilirler.
Her ne kadar kullanımları bir tesisin etkinliğini ve dolayısıyla kârlılığını düşürse de Siemens
bu gibi teknolojileri şimdiden test etmeye başladı.
Uzmanlar ayrıca bu teknolojilerin kömürle çalışan tesislerin kendi çıktı seviyelerini çabucak değiştirebilme yeteneklerini sınırlayabileceğinden de şüphe ediyor. Diğer taraftan,
kombine döngülü tesisler CO2 ayrıştırması
yapmasalar bile kolaylıkla bu salım sınırının
altında çalışabilir.
Isıdan faydalanmak. Kombine döngülü
tesislerin verimliliği, bir tesisin yanma sürecinde ortaya çıkan ısının evleri, apartmanları
ve endüstriyel tesisleri ısıtmak amacıyla aktarılmasıyla daha da artırılabilir. Bu gibi bir önlemle bir tesisin genel enerji verimliliği puanı
yüzde 80’in üzerine çıkabilir. Fosil yakıtların
yerini yenilenebilir enerji kaynaklarının tamamen almasından önce bir süre vakit geçmesi gerekeceğinden bu yaklaşım sayesinde
güvenli bir enerji arzı ve düşük CO2 seviyeleri garantilenebilir. Bunu dikkate alan Avrupa
Parlamentosu, AB üye ülkelerini 2004 yılında
kendi kojenerasyon (kombine ısı ve enerji–CHP) tesislerinin kullanımının artırılmasıyla
ilgili planlarını sunmaları için toplantıya çağırmıştı. Ardından Almanya, -verimli ısı faydalanımı için bir tesisin enerji tüketicilerine
yani şehirlere yakın konumlandırılmış olması
gerektiği gerçeği göz önüne alındığında- olağanüstü ihtiraslı bir hedefle ortaya çıkarak,
kendi CHP tesislerinde üretilen enerjinin payını 2020 yılına kadar ikiye katlayarak yüzde
25’e yükseltecek bir planı olduğunu açıkladı.
Bununla birlikte, Düsseldorf’daki yeni bir
proje bu gibi bir yaklaşımın gerçekten uygulanabilir olduğunu gösteriyor. Siemens, 2012
Temmuz’unda “Lausward F.” adıyla bilinen
yeni bir kombine döngülü enerji tesisinin
anahtar teslimi inşaatıyla ilgili bir ihaleyi kazandığını duyurmuştu. Düsseldorf limanındaki bu yeni tesis faaliyete geçtiğinde, üç kategoride birden yeni dünya rekorları kırmaya
hazırlanıyor. Birincisi sahip olacağı 595 MW’lık
elektrik çıktısıyla dünyanın gelmiş geçmiş en
yüksek kapasiteli ilk tek kombine döngülü
ünitesi olacak. İkincisi, elektrik etkinliği puanı yüzde 61’in üzerine çıkarken, doğalgazın
genel kapasite faktörü de toplamda kabaca
yüzde 85’i bulacak. Ve sonuncusu da bu tesis
bir kojenerasyon sisteminde kullanılmak üzere tek bir kombine döngülü ünitesinden meskenleri ısıtmakta kullanılacak 300 MW’lık muazzam bir ısıtma kapasitesini ayrıştırabilecek.
Düsseldorf’daki elektrik çıktısındaki artış
ile Irsching’de yüzde 60 seviyesinin bile üstüne çıkan yüzde 61’lik etkinlik artışı ilk başta
inanılmazmış gibi görünebilir. Siemens’de
kombine döngülü tesislerin Orta Avrupa ve
Asya satışlarından sorumlu Lothar Balling,
“Oysa aynı zamanda bir tesis operatörünün
toplam maliyetleri içinde yakıt giderlerinin
payının yüzde 75 olduğunu da hesaba katmalısınız” diyor. Elektrik etkinliğinde sadece
yüzde 0,25’lik bir artış bile, hem yakıt maliyetleri hem CO2 salımları aynı seviyelerinde
kalırken, elektrik üretimini yıllık bazda 15 milyon kilovat-saat kadar artırabilir.
Yeni kombine döngülü tesisler nerelerde
ve hangi amaçlarla kuruluyor olursa olsun Siemens muhtemelen hepsinden kârlı çıkacak.
Şirket son birkaç yıl içinde kendi gaz türbini
imalatı ağını global faaliyetlerin içine entegre etmeyi başardı. Ayrıca kısa süre önce North
Carolina, Charlotte’daki kendi tesisine 350
milyon dolardan fazla yatırım da yaptı. Bu yatırım ile dünya genelinde bin 400 kişi olan
mevcut işgücüne 700 çalışanı daha kattı. Ve
ayrıca Charlotte’daki bu tesisin ihraç bileşenleri üretmesi planları da yapılıyor.
Bu arada Siemens şu aralar Suudi Arabistan’da bu ülkenin iç piyasasına hizmet vermesi
amacıyla gaz türbinleri imal edecek yeni bir
üretim merkezi kurmayı da planlıyor ve 2011
yılı sonlarında Rusya, St. Petersburg’da 2014
yılında gaz türbinleri imalatına başlayacak bir
ortak girişim için yeni bir sözleşme imzalamış
durumda. Tüm bu gelişmeler doğalgazın yeni altın çağının yaşanacağı fikrini daha da güçlendiriyor.
Johannes Winterhagen
Gelecek&Trendler
5
223_224_225_226_CP_03
2/26/13
7:51 PM
Page 6
6
ENERJİ YAPBOZU
Tahminler & Gerçekler
Küresel pazar büyüyor
lman enerji devrimi, enerji sektöründe önü-
A müzdeki birkaç on yıl içinde en ihtiraslı prog-
ram olmaya aday. Ancak Almanya bu konuda yalnız değil, günümüzde pek çok ülke kendi enerji
sistemlerini daha sürdürülebilir kılmaya çalışıyor.
Uluslararası bir politika ağı olan REN21 tarafından yayınlanan 2012 Yenilenebilirler Global
Durum Raporu’na göre, hidro enerjiyi de kapsayacak şekilde yenilenebilir enerji kaynakları, global nihai enerji kullanımından yüzde 16,7 ve dünya genelindeki elektrik tüketiminden de yüzde
20,3 oranında pay alıyor. OECD ve Uluslararası
Enerji Ajansı (IEA), 2011 ile 2017 yılları arasında
yenilenebilir enerji kaynakları ile hidro enerjiden
üretilecek global elektrik miktarının yaklaşık yüzde 60 oranında artarak yılda 6,400 teravat saate
(TVh) ulaşmasını bekliyor ki bu rakam Almanya’nın şu andaki elektrik tüketiminin yaklaşık 10
katı.
Siemens, 2030 yılı itibarıyla elektrik karışımında yenilenebilirler ile hidro enerjinin payının
yüzde 28’e çıkacağına ancak kömür ve gazla çalışan enerji tesislerinin halen o yıl üretilen elektriğin yüzde 58’inden sorumlu olacağına inanıyor.
Bunun yanısıra global enerji kapasitesinin de 2012
ile 2030 yılları arasında 7,000 gigavat’tan (GV) faz-
la artması ve bu rakamın 1,084 GV’lık kısmının sadece rüzgar parklarından ve 642 GV’ının da fotovoltaik (güneş pili) tesislerinden gelmesi bekleniyor. Günümüzden 2030 yılına kadar sıfırdan kurulacak her 4 elektrik çıktısı gigavat’ından biri, daha doğrusu 1,683 GV’ı Çin’de üretiliyor olacakken
onu 983 GV ile AB, 847 GV ile ABD ve 763 GV ile
Hindistan izleyecek.
Bugün yenilenebilirler arasında en fazla fon
çeken alanının güneş enerjisi olduğu söylenebilir.
IMS Research’e göre, 2012 yılında 23 ülkeden her
biri fotovoltaik (PV) enerji üretimine en az 100
megavat (MV) katkıda bulunmuş. Şu anda dünyanın en büyük PV piyasası Almanya. Hemen ardından ise Çin ve İtalya geliyor. Almanya içindeki
en büyük PV pazarı ise Bavaria. EON isimli enerji
şirketi, Bavaria’da şebekeye bağlı PV tesislerinin
toplam çıktısının 4,3 GV’tan fazla olduğunu tahmin ediyor. Bu rakam neredeyse Almanya’da kurulu toplam PV çıktısının yüzde 20’sine karşılık geliyor ve ayrıca 3 GV seviyesinde olan ABD’de kurulu toplam rakamın çok üzerinde.
Fiyatlar nasıl değişiyor? 2000 Nisan’ında uygulamaya alınan Almanya Yenilenebilir Enerji Yasası (EEG) sayesinde Almanya’da yenilenebilirler
alanında bir patlama yaşandı. Fraunhofer Rüzgar
Enerjisi ve Enerji Sistemleri Teknolojileri Enstitüsü’ne göre bu yasa şimdiye kadar yaklaşık 50 kadar ülke tarafından örnek alındı. EEG aslında şebeke operatörlerinin yenilenebilir enerjiyi üreticilerinden önceden belirlenmiş bir fiyattan satın
almalarını zorunlu kılıyor. Alman Yenilenebilir
Enerjiler Ajansı, Almanya, İspanya, Fransa ve Portekiz gibi tarife garantisi veren ülkelerin sahillerdeki rüzgar çiftliklerinden elde edilen her bir kilovat saat enerji için on Euro sent’in (ct/kvh) çok altında bir fiyat ödediklerini söylüyor.
Yenilenebilirlerin ulusal enerji tüketimindeki
payının belirlenmesi açısından diğer ülkelerde ise
belirli kotalar var. Bu düzenlemeye göre enerji tedarikçilerinin kendi kotalarını dolduruncaya kadar elektriği yenilenebilir kaynaklardan tedarik
etmeleri gerekiyor. Örneğin İngiltere, Polonya,
Belçika ve İtalya’da bu sistem uygulanıyor. Sahillerdeki rüzgar çiftliklerinde 11 hatta 15 ct/kvh’ı
bulan ülkelerin fiyatları, kota sistemi uygulayanlara kıyasla çok pahalı. Uzmanlar EEG’nin acilen
yeniden devreye alınması gerektiğini söylüyor. Örneğin uzmanlar EEG teşviklerinin yüzde 50’sinden
fazlasının PV tesislerine gittiğini ancak bunun toplam elektrik üretimi içindeki payının sadece yüz-
227_228_229_230_CP_03
2/26/13
7:52 PM
de 3 olduğunu söylüyor. RWI Ekonomik Araştırmalar Enstitüsü, Almanya’da 2012 yılında güneş
enerjisine verilen toplam teşviklerin 100 milyar Euro’ya ulaştığına dikkat çekiyor.
AB ise kendi tarafında enerji verimliliği amacıyla kendi üye ülkelerini yıllık enerji satışlarını
yüzde 1,5 oranında azaltmaya zorlayan yeni bir
kararname üzerinde anlaştı. Bu iş ancak enerji tasarrufu zorunluluklarını kurumsallaştırarak veya
enerji verimliliğini hedefleyen yatırımlara vergi
indirimi sağlanarak başarılabilir. Amerika Enerji
Verimli Toplum Konseyi (ACEEE) binalara, endüstriyel tesislere ve ulaştırma sistemlerine odaklanan uluslararası bir enerji etkinliği puan çizelgesi
geliştirdi. 2012 yılı puan çizelgesine göre içinde
İngiltere, Almanya, İtalya ve Fransa’nın da olduğu AB ülkeleri, ABD veya Brezilya’ya kıyasla çok
daha iyi performans gösterdi.
ABD yenilenebilir kaynaklardan elde edilen
enerjiyi desteklemek için 2012 yılı bütçesinden ciddi kaynak tahsisi yaptı. Örneğin ABD Enerji Bakanlığı enerji etkini önlemlere ve yenilenebilir
enerjiye 3 milyar dolarlık destekte bulunurken Tarım Bakanlığı da kırsal alanlardaki enerji üretiminde yenilenebilir kaynakların payını arttırmak
için 6 milyar dolarlık bir teşvik paketi uygulayacak. Güneş enerjisi sektörünün geliştirilmesinde
ise güneş enerjisi tesislerinin ilk kurulum maliyetinin yüzde 30’una fon teşkil etmesi açısından nakit teşvikler kilit rol oynayacak.
Page 7
muyor. Çok sayıda tüketici koruma derneğince ortak yürütülen bir araştırma sonucuna göre, Almanya’daki enerji tedarikçileri her yıl ödenmeyen
faturalar yüzünden yaklaşık 600 bin hanenin elektriğini kesiyor. Alman eyaleti Kuzey Rhine-Westphalia’nın Merkezi Tüketici Koruma Derneği Direktörü Klaus Müller, “Sürekli artan enerji maliyetleriyle başa çıkmakta nüfusun takriben yüzde
10 veya 15’i zorlanıyor” diyor. 2012 yılında yapılan bir araştırmada Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü,
bugünden 2035 yılına kadar elektrik fiyatlarında
yüzde 70 oranında bir yükseliş görülebileceği tahmin ediliyor. Bu artışın ardında yatan maliyet etkenlerinin arasında ise yenilenebilir enerjiye yönelik teşvikler ve geliştirme çabaları ile şebeke
kapasitesi arttırıcı yatırımlar ve nükleer enerjiden
kurtulma çabaları var.
Rolan Berger Strateji Danışmanları’ndaki uzmanlar, önümüzdeki 20 yıl içinde özellikle elektrik yoğun çalışan endüstrilerin bu fiyat artışlarından aşırı etkilenebileceklerine inanıyor. Bu kategoriye giren endüstriler 2010 yılında elektriğe
6,8 ct/kVh’lık bir fiyat ödemişlerdi. Ancak 2030 yılına gelindiğinde bu rakam yaklaşık 10,5 ct/kvh’a
yükselecek. Bu arada Rolan Berger araştırmacıları aynı zamanda önümüzdeki birkaç 10 yıllık dönemde üretim süreçlerinin optimizasyonu gibi verimlilik artırıcı önlemlerle bu gibi endüstrilerin
elektrik maliyetlerinde yüzde 40 veya 50’leri bulabilecek tasarruflara gidebileceğine de dikkat çekiyor. Almanya’da özellikle büyük şirketler tükettikleri elektriğin sadece ilk bir milyon kilovat saatlik kısmı için EEG ek ücretini tam olarak ödediklerinden, bu fiyat artışıyla birlikte gelen tehlikeden pek fazla etkilenmeleri beklenmiyor. Çünkü bu baraj aşıldıktan sonra tükettikleri her kilovat saat için bu ek ücretin yüzde 10’unu ödüyorlar ve ayrıca 10 milyon kVh’dan sonra ise sadece
yüzde 1’ini ödüyorlar. Almanya Federal Şebeke
Ajansı’na göre 2012 yılında bu gibi şirketlerin toplam elektrik talebinden aldıkları pay yüzde 18 civarındayken toplam ödenen ek ücretler içindeki
payları ise sadece yüzde 0,3 seviyesinde kalacak.
Sylvia Trage
Fukuşima etkisi. Almanya Federal Cumhuriyeti’nin dış ticaret ve iç yatırımlar ajansı Germany
Trade&Invest, Fukuşima kazasının ardından nükleer enerji tesislerinin geçici olarak kapatılması ve
onun sonucu olarak alınan enerji tasarrufu önlemleriyle birlikte Japonların enerji üretimi hakkındaki yaklaşımlarını gözden geçirmek zorunda
kaldıklarını bildiriyor. Örneğin Japonya şimdilerde 40 ct/kvh sabit fiyat garantisi sunarak Alman
modelinin kopyası bir güneş enerjisi teşvik uygulaması planlamakla meşgul. 2014 yılına gelindiğinde şebekeye toplamda 10 GV’lık kurulu PV çıktısı eklenmiş olacak. Japonya aynı zamanda akıllı
şebekeler kurulması yolunda da hızla ilerliyor.
Bu arada Çin’de 2011 Temmuz ayında güneş
enerjisi için ilk sabit fiyat garantili sistemi uygulamaya koyarak 2020 itibariyle PV artış hedefini 50
GV’a yükseltti. 2006 yılında sadece 2,6 GV’lık kurulu rüzgar çıktısı olan Çin açısından rüzgar enerjisi de önemli bir mesele ancak bu rakamı 2020 yılında yaklaşık 150 GV’a çıkartmayı planlıyor ki bu
da Almanya’da şu anda faaliyette olan tüm enerji tesislerinin toplam çıktısına eşit. Çin aynı zamanda akıllı şebeke çözümlerine de yöneliyor.
Akıllı sayaçlar ve elektrikli araçlara yönelik şarj istasyonlarıyla ilgili ilk pilot projelere başlandı bile.
Çin’in 12’nci beş yıllık kalkınma planı (2011-2015)
aynı zamanda tüm alanlarda verimliliğin artırılmasına da odaklanıyor.
Sürdürülebilir enerji tesisleri ucuza mal olGelecek&Trendler
7
227_228_229_230_CP_03
2/26/13
7:52 PM
Page 8
8
ENERJİ YAPBOZU
Enerji nakli
Majorca’yı İspanya’ya bağlayan yüksek
voltaj doğrudan akım nakil hattı
sayesinde adaya temiz elektrik
ulaştırılıyor. Burada resmedilen HVDC
istasyonu, nakledilen doğrudan akımı
tekrar alternatif akıma çeviriyor.
Elektrik süperotobanları
Sürdürülebilir bir enerji sisteminin kurulabilmesi için uzak mesafe nakil
hatlarının takviye edilmeleri şart. Burada temel sorun, yüksek voltajlı elektriğin
uzak mesafelere geleneksel alternatif akım hatlarıyla taşınmasında telafisi
mümkün olmayan maliyetlerin söz konusu olması. Diğer yandan yeni nakil
hatları kamuoyundan da ciddi boyutlarda tepki görüyor. Ancak şaşırtıcı derecede
verimli alternatifler var.
A
çık denizlerdeki rüzgar enerjisinden, güneşli ve sıcak bölgelerdeki güneş enerjisine kadar bulunabildiği her yerde yenilenebilir enerji kaynaklarından faydalanılması gerekir. Örneğin Almanya bugünden 2020 yılına
kadar, ülkenin kuzeyinde 30 gigawat kapasiteli rüzgar çiftlikleri kurmayı planlıyor. Ancak
bugün Almanya’nın ürettiği enerjinin büyük
bir bölümü ülkenin güneyinde tüketiliyor. Bu
yüzden burada Almanya için asıl sorun, yenilenebilir kaynaklardan üretilen enerjinin, ül-
kenin kuzeyinden güneyine nakledilmesinde
yatıyor. Bu işi mevcut enerji nakil hatları ile
çözmesi zor. Zaten ülkenin kuzeyinde üretilen temiz elektriğin güneyine ulaşabilmesi için
sıklıkla Almanya’nın doğusundaki ve batısındaki komşularının üzerinden yönlendirilerek
geçmesi gerekiyor. Bu yüzden mevcut şebekede devasa kapasite artışlarına gitmek kaçınılmaz.
Almanya’nın federal hükümeti ile ülkenin
dört büyük enerji nakil şirketi bu soruna çö-
züm bulmak için 2012 Mayıs’ında bir şebeke
geliştirme planıyla ortaya çıktı. Bu plana göre önümüzdeki 10 yıl içinde 3 bin 800 kilometre uzunluğunda yeni nakil hatları inşa edilecek. Bu iş bittikten sonra ise bu proje tıpkı
Almanya gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının enerji tüketim merkezlerinden bir hayli
uzakta olduğu diğer ülkelere de bir sürdürülebilir enerji tedarik sistemi örneği olma işlevi
görecek.
Peki Alman şebekesinin takviyesi planla-
227_228_229_230_CP_03
2/26/13
7:52 PM
yıcıların arzu ettikleri kadar kısa bir sürede bitirilebilir mi? IImenau Teknoloji Üniversitesi
Elektrik Enerjisi Arzı Bölümü Direktörü ve Almanya Teknoloji ve Ekonomi Bakanlığı bünyesindeki “Geleceğe Odaklı Şebekeler” platformu danışma konseyi üyesi olan Profesör
Dirk Westermann, “Bugüne kadar kullanılan
mevcut alternatif akım teknolojisiyle birkaç
yüz kilometrede bile elektrik kayıpları devasa
boyutlarda olur. Burada en etkin yaklaşım
yüksek voltaj doğrudan akım (HVDC) nakil
teknolojisini kullanan sistemin kapasitesini artırmak yönünde olacaktır” diyor. HVDC sayesinde elektriğin bin kilometreden bile uzak
mesafelere minimum kayıpla taşınması mümkün. Siemens Enerji’de HVDC Sistemleri Geliştirme Direktörü olan Jörg Dorn, “Alternatif akım hatlarına kıyasla doğrudan akım nakil hatları elektriğin nakledilmesinden kaynaklanan kayıpları yüzde 30 ile 50 arasında
değişen oranlarda azaltmaktadır” diye konuşuyor.
Siemens 2010 yılından bu yana, Çin’de
kurduğu ve Guangdong eyaletindeki megaşehirlere bin 400 kilometre uzaklıkta faaliyet
gösteren hidroelektrik tesisinden temiz elek-
Page 9
trik taşıyan HVDC hatlarıyla bu teknolojinin
etkinliğini ispatlıyor. Yeni Zelanda, New York
ve İspanya’daki diğer referans projeleriyle de
bu teknolojinin sunduğu avantajlar yakından
görülebilir. Örneğin Majorca adası şu anda
elektriğini bir HVDC bağlantısı aracılığıyla İspanya’daki yenilenebilir kaynaklardan getirtiyor. Bu sistem, tatil sezonlarında yaşanan aşırı elektrik yüklenmesi sırasında ekstra kapasite sunabilecek ve adayı yeni enerji istasyonlarının inşasıyla ilgili sıkıntılardan kurtarabilecek şekilde tasarlandı. Önde gelen HVDC sistemleri tedarikçilerinden biri olan Siemens’in
şu anda bu alanda dünya pazarından aldığı
pay yüzde 40 civarında.
lantısı tıpkı iki farklı yeri birbirine bağlayan
bir boru hattına benzer. Bir uçta yer alan bir
dönüştürücü istasyonda alternatif akım (AC),
örneğin 400 bin veya 800 bin volt gibi son derece yüksek bir voltajlı doğrudan akıma (DC)
dönüştürülür. Alıcı tarafındaki ikinci bir dönüştürücü ise DC’yi tüketicilerce kullanılabilecek hale yani AC’ye dönüştürür. Westermann, “Bu dönüştürücüler çok pahalı aletler-
rafta (sağda ve solda) üç fazlı bağımsız bir alternatif akım bağlantısını çalıştırırlar. Dorn,
“Biz de işte bu nedenle sıfırdan yepyeni hatlar inşa etmek yerine her bir AC ve DC akımı
için bir tek bağlantılı ortak bir hatta sahip
mevcut direkleri kullanmayı düşünüyoruz. Bu
güncellemeye ilaveten ayrıca her bir hattın
başına ve sonuna HVDC dönüştürücüler de eklemek zorundayız. Böylesi bir çözüm kamuoyunda da geniş bir kabul görecek çünkü burada yeni direkler inşa etmek yerine sadece
mevcut olanlar güncellenecek” diyor. Ayrıca,
“Yeni nakil hatları inşa etmek yerine bu gibi
modifikasyonlar çok daha kısa bir süre içerisinde tamamlanabilir. Ancak burada bazı teknik sorunlar söz konusu. Öncelikle çok iyi araştırılmaları ve potansiyel çözümlerin test edilmeleri gerekiyor” diye ekliyor.
Bir şebeke operatörü şirket olan Amprion, Almanya’nın Rhineland bölgesinden Baden-Württemberg eyaletine kadar uzanacak
430 kilometrelik paralel bir AC/DC nakil hattını 2019 yılından önce bitirmeye çalışıyor. Söz
konusu hattın sadece yüzde 10’luk bir bölümünde yeni inşaat yapılması gerekecek. AC
ile DC’nin paralel nakli henüz uygulamada ye-
dir ancak düşük nakil maliyetleri sayesinde
600 kilometreden uzak mesafelerde çok verimli çalışır” diyor.
HVDC sisteminin sunduğu diğer avantajlardan biri de aynı kanal bandı genişliğinde
AC nakile kıyasla iki veya üç kat daha fazla
enerji nakledebilmesidir. Bu arada mevcut
hatlar da yüksek kapasiteli birer süper elektrik otobanına dönüştürülebilir. Almanya’daki neredeyse bütün elektrik iletim kablolarının iki çapraz çatmalı direklerle desteklendiği göz önüne alındığında bu fikrin son derece cazip olduğu anlaşılır. Bu sistemin yedekli
çalışabilmesini sağlamak için bunlar her bir ta-
terince test edilmiş değil, ancak bu alanda yapılan araştırmaların sonuçları şimdilik son derece olumlu. Örneğin Siemens, AC ve DC sistemlerin birbirlerini nasıl etkileyebileceklerini
görmek için gerek kendi meslektaşlarıyla gerekse üniversitelerle yakın işbirliği içerisinde.
HVDC hatları ayrıca Avrupa’daki farklı
enerji sistemleri arasındaki şebekeleşmeyi de
geliştirebilir. Avrupa enerji şebekesinin bir
sonraki kapsama alanı Rusya, Orta Doğu ve
Afrika’yı da içerecek şekilde doğuya ve güneye doğru odaklanıyor ve bu şebeke kısa bir
süre sonra artık uzak mesafeli bir senkron şebeke işlevi göremez hale gelecek. Çünkü bu
Daha fazla enerji nakli. Bir HVDC bağ-
Gelecek&Trendler
9
227_228_229_230_CP_03
2/26/13
7:52 PM
Page 10
10
ENERJİ YAPBOZU
Enerji nakli
bölgelerdeki alternatif akım şebekeleri Orta
Avrupa’daki şebeke ile teknik anlamda uyumlu değil. Burada HVDC dönüştürücü istasyonları bir çözüm sunabilir çünkü HVDC nakil sistemleri sayesinde farklı AC şebekelerini uzak
mesafelerde birbirine bağlamak mümkün. Bu
dönüştürücü istasyonlar ayrıca ard arda gelebilen sistem arızalarını bloke eden bir güvenlik duvarı işlevi de görebildiklerinden elektrik
kesintisi ihtimallerini de azaltabilir. Buna ilaveten HVDC aynı zamanda elektrik kesintilerini de çok kısa bir sürede sonlandırabilir.
Dorn, “Biz HVDC teknolojisini çöken bir elektrik şebekesini çabucak çevrimiçine sokmayı
becerebilecek kadar kusursuz geliştirdik” diyor.
Gelecekte tıpkı Almanya’nın Ruhr bölgesinde olduğu gibi planlanmış bir hattın etrafında konumlandırılmış metropolitan alanların da HVDC hattından istifade etmeleri mümkün olacak. Şayet ileride Avrupa Süper Şebekesi kurulmak isteniyorsa o zaman bu gibi
“çok terminalli” HVDC sistemlerine de ihtiyaç
duyulacak.
İşin içine kamuoyunu da dahil etmek. Teknik sorunlara bir kez çözüm bulunduktan sonra artık şebeke genişletmenin yolunun üzerinde hiçbir şey duramaz. Ancak enerji sisteminin genişletilmesi için yeni nakil hatlarının
inşası konusunda halen geniş ölçüde kamuoyu desteğine ihtiyaç duyuluyor olacağından
teknik olabilirlik herşey demek değil. Burada
başarıya giden yol, sürekli doğru bilgiler vermekten, kamuoyunu planlama sürecine mümkün olduğunca erken dahil etmekten, onay
prosedürlerini basitleştirmekten ve üst seviyede şeffaflık sunmaktan geçiyor.
Bu arada örneğin büyük şehirler ve havalimanlarını çevreleyen alanlar gibi bazı yerlerin yüksek voltaj direkleri için hiç de uygun olmadığını unutmamakta fayda var. Bu gibi
alanlarda pratik bir alternatif olarak gazla yalıtılmış nakil hatları (GIL) düşünülebilir. GIL’ler,
yeraltı kablolarında olduğu gibi kağıt veya
plastik tabanlı malzemelerle değil ama nitrojen ve sülfür heksaflorid (SF6) karışımı bir izolasyon malzemesiyle yalıtılır. Bu iletken, dış
yüzeyi 50 santimetre kalınlığında koruyucu
Sınırsız Avrupa elektrik şebekesine hazırlık
Gelecekte Avrupa’da sınırlar sadece insanlar, mallar ve finansal işlemler için değil, aynı
zamanda elektrik için de kalkacak. Büyütülmüş bir Avrupa elektrik şebekesi mevcut ENTSO-E
(Avrupa Elektrik Nakil Sistemleri Operatörleri Şebekesi) sisteminin sınırlarını da aşacak ve
muhtemelen İzlanda, Rusya, Orta Doğu ve Afrika’ya kadar uzanacak. Devam eden
tartışmalarda Siemens’i temsil eden Dr. Andreas Luxa, “Bugüne kadar şebeke planlaması tek
tek ülkeler aracılığıyla yapılmıştı ancak günümüzde artık Avrupa genelinde bir konsepte
ihtiyacımız var. Bu Komisyon’un araştırmaları sayesinde gerekli ana çerçeve tanımlanmış
olacak ve Avrupa’ya uygun öneriler sunulacak. Şu anda halen şebekeye elektrik verilmesinde
ve kullanımında hangi teknolojilerden faydalanılacağı konusunda herhangi bir bağlayıcı
kuralımız yok” diyor. Luxa burada elektrik otobanlarındaki trafiği düzenleyecek ve pürüzsüz
bir şekilde elektrik takasına izin verecek net şifrelerden bahsediyor. Bu şifreler sayesinde bir
şebeke operatörünün herhangi bir nakil hattında veya komple bir enerji tesisindeki arızaya ne
kadar kısa sürede tepki vermesi gerektiğiyle ilgili net bilgiler sunulacak. Avrupa’daki şebeke
operatörleri aslında enerji takasıyla ilgili kuralları ENTSO-E şebeke operatörleri derneği
aracılığıyla formüle ediyor. Burada söz konusu enerji takası devasa boyutlarda. Örneğin 2006
yılında batı Avrupa şebeke sistemi içindeki ulusal sınırlar arasında toplam 25,7 milyar kilowat
saatlik (TWh) elektrik takası gerçekleştirildi. Toplam enerji takası ise 30,2 Twh’yi buldu.
ENTSO-E derneğindeki şirketler tarafından işletilen bu şebeke North Cape’den Sicilya’ya ve
Tagus Nehri’nin ağzından Danube Nehri deltasına kadar uzanıyor.
ikinci bir tüple sarılmış 18 santimetre kalınlığında bir tüptür. Burada çeşitli yüksek voltaj
seviyelerinin nakledilmesi hiç sorun değildir
çünkü tek yapmanız gereken gerektikçe bu
tüpün çapını artırmaktır. Bugün toprak altından çekilen bir hat ancak 3 bin200 amper taşıyabilirken havadan giden bir hat 5 bin amper veya 550 bin volt’a ulaşabilen akım seviyelerini nakledebilir.
GIL’lerin daha da önemli bir başka avantajı ise kendi yakın çevrelerinde neredeyse yok
denilebilecek kadar önemsenmeyecek miktarda elektrik veya manyetik alana neden olmalarıdır ki bu sayede telekomünikasyon şebekelerinin veya hava trafik kontrol sistemlerinin arızalanmalarına sebebiyet vermezler.
GIL teknolojisi aynı zamanda en sıkı Avrupa
şartnamelerine bile son derece uyumludur ki
bu özelliği GIL tünellerinde duran veya üstünden yürüyen insanların hiçbir sorun yaşamamalarıyla da ispatlanmıştır. Şurası artık çok
net ki her ne kadar havadan giden akranlarından dört kat daha pahalı olsa da yeraltından giden hatlar direklerin çok iyi birer alternatifidir. İşte zaten bu nedenle alan sıkıntısı
yaşanılan veya yerel çevreci düzenlemelere
riayet edilmesi gereken yerlerde yüksek voltaj taşınması gerektiğinde kullanılacaklar.
Uzmanlar bu aralar şebeke genişlemesinin sonucunda hasıl olacak şebeke operatörlerinin yüksek maliyetlerini azaltmak için elektrik ve data hatlarını birleştirmenin yolları
üzerinde düşünüyor. Burada yaygınlık kazanan genel fikir ise her iki tür şebekeyi de kolaylıkla ulaşılabilecek şekilde otobanların, kanalların ve demiryollarının yanında baş başa
birlikte gömmek.
Bernd Schöne
SIE_Designo_205x275mm_5mm_tazefikir_CON.indd 1
18.02.2013 14:32